#include <bits/stdc++.h>

using namespace std;


// 学生出勤记录II
// 可以用字符串表示一个学生的出勤记录，其中的每个字符用来标记当天的出勤情况（缺勤、迟到、到场）
// 记录中只含下面三种字符：
// 'A'：Absent，缺勤
// 'L'：Late，迟到
// 'P'：Present，到场
// 如果学生能够 同时 满足下面两个条件，则可以获得出勤奖励：
// 按 总出勤 计，学生缺勤（'A'）严格 少于两天
// 学生 不会 存在 连续 3 天或 连续 3 天以上的迟到（'L'）记录。
// 给你一个整数n，表示出勤记录的长度（次数）
// 请你返回记录长度为n时，可能获得出勤奖励的记录情况数量
// 答案可能很大，结果对1000000007取模
// 测试链接 : https://leetcode.cn/problems/student-attendance-record-ii/

class Solution 
{
public:
    const int MOD = 1000000007;

    int checkRecord(int n) 
    {
        // dp[i][a][b] : 前 i 天中，有 a 天缺勤，且最后正好有 b 天连续
        // 迟到的情况下，所有可能的合法记录数量，[i][a][b] -> [i][3 * a + b]
        // 1天的情况下，各种状态的合法数量
        // 0A0L 0A1L 0A2L 1A0L 1A1L 1A2L
        vector<vector<int>> start = {{1, 1, 0, 1, 0, 0}};
        vector<vector<int>> base = {
            {1, 1, 0, 1, 0, 0},
            {1, 0, 1, 1, 0, 0},
            {1, 0, 0, 1, 0, 0},
            {0, 0, 0, 1, 1, 0},
            {0, 0, 0, 1, 0, 1},
            {0, 0, 0, 1, 0, 0}
        };
        vector<vector<int>> ans = multiply(start, power(base, n - 1));
        int ret = 0;
        for(int a : ans[0]) ret = (ret + a) % MOD;
        return ret;
    }

	// 矩阵相乘 + 乘法取模
	// a的列数一定要等于b的行数
    vector<vector<int>> multiply(const vector<vector<int>>& a, const vector<vector<int>>& b)
    {
        int m = a.size();
        int n = b.size();
        int k = a[0].size();
        vector<vector<int>> ans(m, vector<int>(n));
        for(int i = 0; i < m; ++i)
        {
            for(int j = 0; j < n; ++j)
            {
                for(int c = 0; c < k; ++c)
                {
                    ans[i][j] = (ans[i][j] + (long)a[i][c] * b[c][j]) % MOD;
                }
            }
        }
        return ans;
    }

    // 矩阵快速幂
    vector<vector<int>> power(vector<vector<int>>& m, int p)
    {
        int n = m.size();
        vector<vector<int>> ans(n, vector<int>(n));
        for(int i = 0; i < n; ++i) ans[i][i] = 1;
        while(p)
        {
            if(p & 1) ans = multiply(ans, m);
            m = multiply(m, m);
            p >>= 1;
        }
        return ans;
    }
};